Vuoden 2021 maailmanlaajuinen vesivoimaraportti

Yhteenveto
Vesivoima on sähköntuotantomenetelmä, jossa veden potentiaalienergiaa käytetään sen muuntamiseen sähköenergiaksi. Sen periaatteena on hyödyntää vedenpinnan laskua (potentiaalienergiaa) virtauksen aikaansaamiseksi painovoiman (kineettinen energia) vaikutuksesta, esimerkiksi johtamalla vettä korkean veden lähteistä, kuten joista tai tekoaltaista, alemmille tasoille. Virtaava vesi pyörittää turbiinia ja käyttää generaattoria sähkön tuottamiseksi. Korkealla oleva vesi on peräisin auringon lämmöstä ja haihduttaa matalalla olevan veden, joten sitä voidaan pitää epäsuorasti aurinkoenergiaa hyödyntävänä. Kypsän teknologiansa ansiosta se on tällä hetkellä ihmiskunnan eniten käyttämä uusiutuva energiamuoto.
Kansainvälisen patojen komission (ICOLD) määritelmän mukaan suurella padolla tarkoitetaan patoa, jonka korkeus on yli 15 metriä (padon perustuksen alimmasta kohdasta padon huipulle) tai 10–15 metriä korkea pato, joka täyttää vähintään yhden seuraavista ehdoista:
Padon harjan pituuden on oltava vähintään 500 metriä;

Padon muodostaman tekojärven tilavuuden on oltava vähintään 1 miljoona kuutiometriä;
⑶ Padon käsittelemän tulvavirtauksen on oltava vähintään 2000 kuutiometriä sekunnissa;
Padon perustusten ongelma on erityisen vaikea;
Tämän padon suunnittelu on poikkeuksellinen.

BP2021-raportin mukaan maailmanlaajuinen vesivoiman osuus maailman sähköntuotannosta oli 4296,8 / 26823,2 = 16,0 % vuonna 2020, mikä on vähemmän kuin kivihiilivoiman (35,1 %) ja kaasuvoiman (23,4 %) osuus ja on kolmanneksi suurin maailmassa.
Vuonna 2020 vesivoiman tuotanto oli suurin Itä-Aasiassa ja Tyynenmeren alueella, ja sen osuus maailman kokonaistuotannosta oli 1643/4370 = 37,6 %.
Maailman eniten vesivoimaa tuottava maa on Kiina, jota seuraavat Brasilia, Yhdysvallat ja Venäjä. Vuonna 2020 Kiinan vesivoiman osuus Kiinan sähkön kokonaistuotannosta oli 1322,0 / 7779,1 = 17,0 %.
Vaikka Kiina on maailman ensimmäinen vesivoiman tuotannossa, se ei ole korkealla maan sähköntuotantorakenteessa. Maat, joissa vesivoiman osuus sähkön kokonaistuotannosta vuonna 2020 oli suurin, olivat Brasilia (396,8/620,1=64,0 %) ja Kanada (384,7/643,9=60,0 %).
Vuonna 2020 Kiinan sähköntuotanto perustui pääasiassa kivihiileen (63,2 %), jota seurasi vesivoima (17,0 %), jonka osuus maailman vesivoiman kokonaistuotannosta oli 1322,0 / 4296,8 = 30,8 %. Vaikka Kiina on maailman johtava vesivoiman tuotannossa, se ei ole vielä saavuttanut huippuaan. Maailman energianeuvoston julkaiseman World Energy Resources 2016 -raportin mukaan 47 % Kiinan vesivoimavaroista on vielä hyödyntämättä.

Neljän suurimman vesivoiman tuotantomaan sähkörakenteen vertailu vuonna 2020
Taulukosta voidaan nähdä, että Kiinan vesivoiman osuus maailman vesivoiman kokonaistuotannosta on 1322,0 / 4296,8 = 30,8 %, mikä on maailman ensimmäinen sija. Sen osuus Kiinan sähköntuotannosta (17 %) on kuitenkin vain hieman korkeampi kuin maailmanlaajuinen keskiarvo (16 %).
Vesivoimaa on neljää eri muotoa: patovoima, pumppausvoima, purovoima ja vuorovesivoima.

Padon tyyppinen vesivoiman tuotanto
Patovesivoima, joka tunnetaan myös säiliövesivoimana. Säiliö muodostuu varastoimalla vettä pengerryksiin, ja sen maksimiteho määräytyy säiliön tilavuuden, ulostulopaikan ja vedenpinnan korkeuden välisen eron perusteella. Tätä korkeuseroa kutsutaan paineeksi, ja veden potentiaalienergia on suoraan verrannollinen paineeseen.
1970-luvun puolivälissä ranskalainen insinööri Bernard Forest de B é lidor julkaisi teoksen ”Building Hydraulics”, jossa kuvattiin pystysuorat ja vaakasuorat hydrauliset puristimet. Vuonna 1771 Richard Arkwright yhdisti hydrauliikan, vesikehyrakentamisen ja jatkuvan tuotannon ja niillä oli tärkeä rooli arkkitehtuurissa. He kehittivät tehdasjärjestelmän ja omaksuivat nykyaikaisia ​​työllisyyskäytäntöjä. 1840-luvulla kehitettiin vesivoimaverkko sähkön tuottamiseksi ja siirtämiseksi loppukäyttäjille. 1800-luvun loppuun mennessä generaattorit oli kehitetty, ja ne voidaan nyt kytkeä hydraulijärjestelmiin.

Maailman ensimmäinen vesivoimahanke oli Cragside Country Hotel Northumberlandissa, Englannissa, vuonna 1878, ja sitä käytettiin valaistukseen. Neljä vuotta myöhemmin avattiin ensimmäinen yksityinen voimalaitos Wisconsinissa, Yhdysvalloissa, ja satoja vesivoimalaitoksia otettiin myöhemmin käyttöön paikallisen valaistuksen tarjoamiseksi.
Shilongban vesivoimalaitos on Kiinan ensimmäinen vesivoimalaitos, joka sijaitsee Tanglang-joella Kunmingin kaupungin laitamilla Yunnanin maakunnassa. Rakentaminen aloitettiin heinäkuussa 1910 (Gengxu-vuonna) ja sähköä tuotettiin 28. toukokuuta 1912. Alkuperäinen asennettu kapasiteetti oli 480 kW. Valtioneuvosto hyväksyi 25. toukokuuta 2006 Shilongban vesivoimalaitoksen lisättäväksi kuudenteen erään kansallisia keskeisiä kulttuuriperintökohteita suojeltavaksi yksiköksi.
REN21:n vuoden 2021 raportin mukaan maailmanlaajuinen vesivoiman asennettu kapasiteetti vuonna 2020 oli 1170 GW, ja Kiinan osuus kasvoi 12,6 GW. Kiinan osuus maailmanlaajuisesta kokonaiskapasiteetista oli 28 %, mikä on enemmän kuin Brasilian (9 %), Yhdysvaltojen (7 %) ja Kanadan (9,0 %).
BP:n vuoden 2021 tilastojen mukaan maailmanlaajuinen vesivoiman tuotanto vuonna 2020 oli 4296,8 TWh, josta Kiinan vesivoiman tuotanto oli 1322,0 TWh, mikä on 30,1 % maailman kokonaistuotannosta.
Vesivoiman tuotanto on yksi maailmanlaajuisen sähköntuotannon tärkeimmistä lähteistä ja johtava uusiutuvan energian tuotannon energialähde. BP:n vuoden 2021 tilastojen mukaan maailmanlaajuinen sähköntuotanto vuonna 2020 oli 26 823,2 TWh, josta vesivoiman tuotanto oli 4 222,2 TWh, mikä on 4 222,2 / 26 823,2 = 15,7 % maailmanlaajuisesta sähköntuotannosta.
Nämä tiedot ovat peräisin Kansainväliseltä patokomissiolta (ICOLD). Huhtikuun 2020 rekisteröinnin mukaan maailmassa on tällä hetkellä 58 713 patoa, joista Kiinan osuus on 23 841/58 713 = 40,6 %.
BP:n vuoden 2021 tilastojen mukaan Kiinan vesivoiman osuus Kiinan uusiutuvasta energiasta oli 1322,0/2236,7 = 59 % vuonna 2020, ja sillä oli hallitseva asema uusiutuvan energian sähköntuotannossa.
Kansainvälisen vesivoimayhdistyksen (iha) [2021 Hydropower Status Report] mukaan maailman vesivoiman kokonaistuotanto vuonna 2020 nousee 4370 TWh:iin, josta suurin vesivoiman tuotanto on Kiinassa (31 % maailmanlaajuisesta kokonaismäärästä), Brasiliassa (9,4 %), Kanadassa (8,8 %), Yhdysvalloissa (6,7 %), Venäjällä (4,5 %), Intiassa (3,5 %), Norjassa (3,2 %), Turkissa (1,8 %), Japanissa (2,0 %), Ranskassa (1,5 %) ja niin edelleen.

Vuonna 2020 maailman eniten vesivoimaa tuotti Itä-Aasia ja Tyynenmeren alue, jonka osuus maailman kokonaistuotannosta oli 1643/4370 = 37,6 %. Näistä alueista Kiina on erityisen merkittävä, ja sen osuus maailman kokonaistuotannosta on 31 % ja osuus 1355,20/1643 = 82,5 %.
Vesivoiman tuotantomäärä on verrannollinen asennettuun kokonaiskapasiteettiin ja pumppuvoiman asennettuun kapasiteettiin. Kiinalla on maailman suurin vesivoiman tuotantokapasiteetti, ja luonnollisesti myös sen asennettu kapasiteetti ja pumppuvoiman kapasiteetti ovat maailman kärjessä. Kansainvälisen vesivoimajärjestön (iha) vuoden 2021 vesivoimatilaraportin mukaan Kiinan asennettu vesivoimakapasiteetti (mukaan lukien pumppuvoima) oli 370 160 MW vuonna 2020, mikä on 370 160/133 0106 = 27,8 % maailman kokonaiskapasiteetista ja on siten maailman kärjessä.
Kolmen rotkon vesivoimalaitos on maailman suurin vesivoimalaitos ja sillä on Kiinan suurin vesivoiman tuotantokapasiteetti. Kolmen rotkon vesivoimalaitoksessa on 32 Francis-turbiinia, joista kukin on 700 MW, ja kaksi 50 MW:n turbiinia. Voimalaitoksen asennettu kapasiteetti on 22 500 MW ja padon korkeus 181 metriä. Voimalaitoksen sähköntuotantokapasiteetti vuonna 2020 on 111,8 TWh ja rakennuskustannukset 203 miljardia jeniä. Voimalaitos valmistuu vuonna 2008.
Sichuanin Jangtse-joen Jinsha-joen alueelle on rakennettu neljä maailmanluokan vesivoimalaitosta: Xiangjiaba, Xiluodu, Baihetan ja Wudongde. Näiden neljän vesivoimalaitoksen yhteenlaskettu asennettu kapasiteetti on 46508 MW, mikä on 46508 / 22500 = 2,07 kertaa Kolmen rotkon vesivoimalaitoksen asennettu kapasiteetti, joka on 22500 MW. Sen vuotuinen sähköntuotanto on 185,05 / 101,6 = 1,82 kertaa. Baihetan on Kiinan toiseksi suurin vesivoimalaitos Kolmen rotkon vesivoimalaitoksen jälkeen.
Tällä hetkellä Kiinan Kolmen rotkon vesivoimalaitos on maailman suurin voimalaitos. Kiinalla on kuusi paikkaa maailman 12 suurimman vesivoimalaitoksen joukossa. Itaipun pato, joka on pitkään ollut maailman toiseksi suurin, on jäänyt kolmanneksi Kiinan Baihetanin padon jälkeen.

Maailman suurin perinteinen vesivoimalaitos vuonna 2021
Maailmassa on 198 vesivoimalaitosta, joiden asennettu kapasiteetti on yli 1000 MW. Näistä Kiinan osuus on 60, mikä on 60/198 = 30 % maailman kokonaiskapasiteetista. Seuraavaksi suurimmat ovat Brasilia, Kanada ja Venäjä.
Maailmassa on 198 vesivoimalaitosta, joiden asennettu kapasiteetti on yli 1000 MW. Näistä Kiinan osuus on 60, mikä on 60/198 = 30 % maailman kokonaiskapasiteetista. Seuraavaksi suurimmat ovat Brasilia, Kanada ja Venäjä.
Kiinassa on 60 vesivoimalaitosta, joiden asennettu kapasiteetti on yli 1000 MW, joista pääosin 30 sijaitsee Jangtse-joen valuma-alueella. Tämä on puolet Kiinan yli 1000 MW:n asennetusta vesivoimalaitoksista.

Kiinassa on otettu käyttöön yli 1000 MW:n asennetun kapasiteetin vesivoimalaitoksia
Gezhouban padolta ylävirtaan ja Jangtse-joen sivujokien ylitys Kolmen rotkon padon kautta on Kiinan lännestä itään suuntautuvan sähkönsiirron päävoima ja myös maailman suurin kaskadivoimalaitos: Jangtse-joen pääjuoksulla on noin 90 vesivoimalaitosta, mukaan lukien Gezhouban pato ja Kolme rotkoa, 10 Wujiang-joessa, 16 Jialing-joessa, 17 Minjiang-joessa, 25 Dadu-joessa, 21 Yalong-joessa, 27 Jinsha-joessa ja 5 Muli-joessa.
Tadžikistanissa on maailman korkein luonnollinen pato, Usoin pato, jonka korkeus on 567 metriä. Se on 262 metriä korkeampi kuin nykyinen korkein keinotekoinen pato, Jinpingin tason 1 pato. Usoin pato muodostettiin 18. helmikuuta 1911, kun Sarezissa tapahtui 7,4 magnitudin maanjäristys. Murgab-joen varrella oleva luonnollinen maanvyörymäpato tukki joen virtauksen. Se laukaisi laajamittaisia ​​maanvyörymiä, tukki Murgab-joen ja muodosti maailman korkeimman padon, Usoin padon, jolloin muodostui Sares-järvi. Valitettavasti vesivoiman tuotannosta ei ole raportteja.
Vuonna 2020 maailmassa oli 251 patoa, joiden korkein korkeus oli yli 135 metriä. Tällä hetkellä korkein pato on Jinping-I-pato, 305 metriä korkea holvipato. Seuraavaksi korkein pato on 300 metriä pitkä Nurekin pato Vakhš-joella Tadžikistanissa.

Maailman korkein pato vuonna 2021
Tällä hetkellä maailman korkein pato, Kiinassa sijaitseva Jinping-I-pato, on 305 metriä korkea, mutta kolme rakenteilla olevaa patoa valmistautuu ylittämään sen. Rakenteilla olevasta Rogunin padosta tulee maailman korkein pato, ja se sijaitsee Vakhsh-joella Etelä-Tadžikistanissa. Padon korkeus on 335 metriä, ja sen rakentaminen aloitettiin vuonna 1976. Sen arvioidaan olevan käytössä vuosina 2019–2029. Rakennuskustannusten on määrä olla 2–5 miljardia Yhdysvaltain dollaria, asennettu kapasiteetti 600–3600 MW ja vuotuinen sähköntuotanto 17 TWh.
Toinen on rakenteilla oleva Bakhtiari-joella Iranissa sijaitseva Bakhtiari-pato, jonka korkeus on 325 metriä ja teho 1500 MW. Hankkeen kustannukset ovat 2 miljardia Yhdysvaltain dollaria ja vuotuinen sähköntuotanto 3 TWh. Kiinan kolmanneksi suurin Dadu-joen pato on Shuangjiangkoun pato, jonka korkeus on 312 metriä.

Yli 305 metriä pitkää patoa rakennetaan parhaillaan.
Maailman korkein painovoimapato vuonna 2020 oli Sveitsissä sijaitseva Grande Dixencen pato, jonka korkeus oli 285 metriä.
Maailman suurin pato, jolla on suurin veden varastointikapasiteetti, on Kariban pato Sambesi-joella Zimbabwessa ja Sambezissa. Se rakennettiin vuonna 1959, ja sen veden varastointikapasiteetti on 180,6 km3. Seuraavaksi suurimmat ovat Bratskin pato Angara-joella Venäjällä ja Akosombon pato Kanawalt-järvellä, jonka varastointikapasiteetti on 169 km3.

Maailman suurin säiliö
Jangtse-joen pääjuoksulla sijaitseva Kolmen rotkon pato on Kiinan suurin veden varastointikapasiteettinsa ansiosta. Se valmistui vuonna 2008, ja sen veden varastointikapasiteetti on 39,3 km3, mikä on 27. sija maailmassa.
Kiinan suurin säiliö
Maailman suurin pato on Tarbelan pato Pakistanissa. Se rakennettiin vuonna 1976, ja sen rakennelma on 143 metriä korkea. Padon tilavuus on 153 miljoonaa kuutiometriä ja asennettu kapasiteetti 3478 MW.
Kiinan suurin patorakenne on Kolmen rotkon pato, joka valmistui vuonna 2008. Rakenne on 181 metriä korkea, padon tilavuus on 27,4 miljoonaa kuutiometriä ja asennettu kapasiteetti 22 500 MW. Se on sijalla 21 maailmassa.

Maailman suurin patorakenne
Kongon jokialue koostuu pääasiassa Kongon demokraattisesta tasavallasta. Kongon demokraattinen tasavalta voi kehittää kansallisen asennettua kapasiteettia 120 miljoonaa kilowattia (120 000 MW) ja vuotuisen sähköntuotannon 774 miljardia kilowattituntia (774 TWh). Kinshasasta 270 metrin korkeudesta Matadin osuudelle ulottuva joenuoma on kapea, jyrkillä rannoilla ja myrskyisällä veden virtauksella. Suurin syvyys on 150 metriä ja pudotus noin 280 metriä. Veden virtaus vaihtelee säännöllisesti, mikä on erittäin hyödyllistä vesivoiman kehittämisen kannalta. Kolmen tason suuria vesivoimalaitoksia on suunniteltu, joista ensimmäinen taso on Piokan pato, joka sijaitsee Kongon demokraattisen tasavallan ja Kongon tasavallan rajalla. Toisen tason Grand Ingan pato ja kolmannen tason Matadin pato sijaitsevat molemmat Kongon demokraattisessa tasavallassa. Piokan vesivoimalaitos käyttää 80 metrin vesipatsaan korkeutta ja suunnittelee asentavansa 30 yksikköä, joiden kokonaiskapasiteetti on 22 miljoonaa kilowattia ja vuotuinen sähköntuotanto 177 miljardia kilowattituntia. Kongon demokraattinen tasavalta ja Kongon tasavalta saavat kumpikin puolet tästä osuudesta. Matadin vesivoimalaitos käyttää 50 metrin vesipatsaan korkeutta ja suunnittelee asentavansa 36 yksikköä, joiden kokonaiskapasiteetti on 12 miljoonaa kilowattia ja vuotuinen sähköntuotanto 87 miljardia kilowattituntia. Yingjia-koskien osuus, jonka pudotus on 100 metriä 25 kilometrin säteellä, on jokiosuus, jolla on maailman keskittyneimmät vesivoimaresurssit.
Maailmassa on enemmän keskeneräisiä vesivoimalaitoksia kuin Kolmen rotkon pato.
Yarlung Zangbo -joki on Kiinan pisin ylätasankojoki, joka sijaitsee Tiibetin autonomisella alueella, ja yksi maailman korkeimmalla virtaavista joista. Teoriassa Yarlung Zangbo -joen vesivoimalaitoksen valmistuttua asennettu kapasiteetti nousee 50 000 MW:iin ja sähköntuotanto on kolminkertainen Kolmen rotkon padon tuotantoon (98,8 TWh) verrattuna, 300 TWh:iin, mikä tekee siitä maailman suurimman voimalaitoksen.
Yarlung Zangbo -joki on Kiinan pisin ylätasankojoki, joka sijaitsee Tiibetin autonomisella alueella, ja yksi maailman korkeimmalla virtaavista joista. Teoriassa Yarlung Zangbo -joen vesivoimalaitoksen valmistuttua asennettu kapasiteetti nousee 50 000 MW:iin ja sähköntuotanto on kolminkertainen Kolmen rotkon padon tuotantoon (98,8 TWh) verrattuna, 300 TWh:iin, mikä tekee siitä maailman suurimman voimalaitoksen.
Yarlung Zangbo -joki nimettiin uudelleen Brahmaputra-joeksi sen virrantua Luoyun alueelta Intiaan. Virrattuaan Bangladeshin läpi se nimettiin uudelleen Jamuna-joeksi. Yhdyttyään Ganges-jokeen sen alueella se virtasi Bengalinlahteen Intian valtamerellä. Joen kokonaispituus on 2104 kilometriä, josta Tiibetissä joen pituus on 2057 kilometriä, kokonaispudotus on 5435 metriä ja keskimääräinen jyrkkyys on Kiinan suurimpien jokien joukossa suurin. Valuma-alue on pitkänomainen itä-länsi-suunnassa, pisin pituus idästä länteen on yli 1450 kilometriä ja suurin leveys pohjoisesta etelään 290 kilometriä. Keskimääräinen korkeus merenpinnasta on noin 4500 metriä. Maasto on korkeaa lännessä ja matalaa idässä, matalin kaakossa. Jokialueen kokonaispinta-ala on 240 480 neliökilometriä, mikä on 20 % Tiibetin kaikkien jokialueiden kokonaispinta-alasta ja noin 40,8 % Tiibetin jokijärjestelmän kokonaispinta-alasta, ja se on viidenneksi suurin kaikista jokialueista Kiinassa.
Vuoden 2019 tietojen mukaan maailman korkeimmat sähkönkulutukset henkeä kohti ovat Islanti (51 699 kWh/henkilö) ja Norja (23 210 kWh/henkilö). Islanti on riippuvainen maalämpö- ja vesivoimasta; Norja taas vesivoimasta, joka kattaa 97 % Norjan sähköntuotantorakenteesta.
Kiinassa lähellä Tiibetiä sijaitsevien sisämaavaltioiden Nepalin ja Bhutanin energiajärjestelmä ei perustu fossiilisiin polttoaineisiin, vaan pikemminkin niiden rikkaisiin vesivaroihin. Vesivoimaa ei käytetä ainoastaan ​​kotimaassa, vaan sitä myös viedään.

Pumppuvoiman varastointi ja vesivoiman tuotanto
Pumppuvoima on energian varastointimenetelmä, ei sähkön tuotantomenetelmä. Kun sähkön kysyntä on vähäistä, ylimääräinen sähköntuotantokapasiteetti jatkaa sähkön tuottamista, mikä saa sähköpumpun pumppaamaan vettä korkealle varastointia varten. Kun sähkön kysyntä on korkea, korkealla olevaa vettä käytetään sähkön tuotantoon. Tämä menetelmä voi parantaa generaattorien käyttöastetta ja on erittäin tärkeä liiketoiminnassa.
Pumppuenergia on tärkeä osa nykyaikaisia ​​ja tulevaisuuden puhtaita energiajärjestelmiä. Uusiutuvien energialähteiden, kuten tuuli- ja aurinkoenergian, merkittävä lisääntyminen yhdistettynä perinteisten generaattoreiden korvaamiseen on lisännyt sähköverkon painetta ja korostanut pumppausenergian varastointiin tarkoitettujen "vesiakkujen" tarvetta.
Vesivoiman tuotantomäärä on suoraan verrannollinen asennettuun pumppausvoimalaitosten kapasiteettiin ja liittyy pumppausvoimalaitosten määrään. Vuonna 2020 maailmanlaajuisesti oli 68 toiminnassa ja 42 rakenteilla.
Kiinan vesivoiman tuotanto on maailman kärjessä, joten myös toimivien ja rakenteilla olevien pumppausvoimalaitosten lukumäärä on maailman kärjessä. Seuraavaksi tulevat Japani ja Yhdysvallat.

Maailman suurin pumppausvoimalaitos on Yhdysvalloissa sijaitseva Bath Countyn pumppausvoimalaitos, jonka asennettu kapasiteetti on 3003 MW.
Kiinan suurin pumppausvoimalaitos on Huishoun pumppausvoimalaitos, jonka asennettu kapasiteetti on 2448 MW.
Kiinan toiseksi suurin pumppausvoimalaitos on Guangdongin pumppausvoimalaitos, jonka asennettu kapasiteetti on 2400 MW.
Kiinan rakenteilla olevien pumppuvoimalaitosten määrä on maailman kärjessä. Kolmen voimalaitoksen asennettu kapasiteetti on yli 1000 MW: Fengningin pumppuvoimalaitos (3600 MW, valmistunut vuosina 2019–2021), Jixin pumppuvoimalaitos (1800 MW, valmistunut vuonna 2018) ja Huanggoun pumppuvoimalaitos (1200 MW, valmistunut vuonna 2019).
Maailman korkeimmalla sijaitseva pumppausvoimalaitos on Yamdrokin vesivoimalaitos, joka sijaitsee Tiibetissä, Kiinassa, 4441 metrin korkeudessa.

Vesivoiman tuotanto purossa
Jokivoima, joka tunnetaan myös nimellä valumavesivoima, on vesivoiman muoto, joka perustuu vesivoimaan, mutta vaatii vain pienen määrän vettä tai ei vaadi suurten vesimäärien varastointia sähköntuotantoa varten. Jokivesivoiman tuotanto ei läheskään kokonaan vaadi veden varastointia tai vaatii vain hyvin pienten vesivarastojen rakentamisen. Pieniä vesivarastoja rakennettaessa näitä vesivarastoja kutsutaan säätöaltaiksi tai esialtaiksi. Suurten vesivarastojen puuttumisen vuoksi purovoiman tuotanto on erittäin herkkä vesilähteen kausittaisille veden määrän muutoksille. Siksi purovoimalaitokset määritellään yleensä ajoittaisiksi energialähteiksi. Jos purovoimalaitokseen rakennetaan säätöallas, joka voi säätää veden virtausta milloin tahansa, sitä voidaan käyttää huippukuorman voimalaitoksena tai peruskuorman voimalaitoksena.
Maailman suurin Sichuanin virtausvesivoimalaitos on Jirau-pato Madeira-joella Brasiliassa. Pato on 63 metriä korkea, 1500 metriä pitkä ja sen asennettu kapasiteetti on 3075 MW. Se valmistui vuonna 2016.
Maailman kolmanneksi suurin jokivesivoimalaitos on Yhdysvalloissa Columbian joella sijaitseva Chief Joseph -pato. Sen korkeus on 72 metriä, pituus 1817 metriä, asennettu kapasiteetti 2620 MW ja vuotuinen sähköntuotanto 9780 GWh. Se valmistui vuonna 1979.
Kiinan suurin Sichuanin tyylinen vesivoimalaitos on Nanpan-joella sijaitseva Tianshengqiao II -pato. Padon korkeus on 58,7 metriä, pituus 471 metriä, tilavuus 4 800 000 m3 ja asennettu kapasiteetti 1 320 MW. Se valmistui vuonna 1997.

Vuorovesivoiman tuotanto
Vuorovesivoimaa syntyy vuoroveden aiheuttamasta merenpinnan noususta ja laskusta. Yleensä tekoaltaita rakennetaan sähkön tuottamiseksi, mutta vuorovesivirtausta voidaan käyttää myös suoraan sähkön tuottamiseen. Maailmanlaajuisesti ei ole paljon paikkoja, jotka soveltuvat vuorovesivoiman tuotantoon, ja Isossa-Britanniassa on kahdeksan paikkaa, joilla arvioidaan olevan potentiaalia tyydyttää 20 % maan sähkönkulutuksesta.
Maailman ensimmäinen vuorovesivoimala oli Lancen vuorovesivoimala, joka sijaitsi Lancessa, Ranskassa. Se rakennettiin vuosina 1960–1966 kuuden vuoden ajaksi. Asennettu kapasiteetti on 240 MW.
Maailman suurin vuorovesivoimala on Etelä-Koreassa sijaitseva Sihwa-järven vuorovesivoimala, jonka asennettu kapasiteetti on 254 MW ja joka valmistui vuonna 2011.
Pohjois-Amerikan ensimmäinen vuorovesivoimalaitos on Annapolis Royal Generating Station, joka sijaitsee Royalissa, Annapolisissa, Nova Scotiassa, Kanadassa, Fundynlahden suulla. Asennettu kapasiteetti on 20 MW ja se valmistui vuonna 1984.
Kiinan suurin vuorovesivoimalaitos on Jiangxian vuorovesivoimalaitos, joka sijaitsee Hangzhoun eteläosassa. Sen asennettu kapasiteetti on vain 4,1 MW ja siinä on 6 yksikköä. Se aloitti toimintansa vuonna 1985.
Pohjois-Amerikan kalliovuorovesivoiman demonstraatioprojektin ensimmäinen virtaukseen perustuva vuorovesivirtausgeneraattori asennettiin Vancouverinsaarelle Kanadaan syyskuussa 2006.
Tällä hetkellä maailman suurinta vuorovesivoimahanketta, MeyGeniä (MeyGenin vuorovesivoimahanke), rakennetaan Pentland Firthiin Pohjois-Skotlantiin. Hankkeen asennettu kapasiteetti on 398 MW, ja sen odotetaan valmistuvan vuonna 2021.
Gujaratin osavaltio Intiassa suunnittelee rakentavansa Etelä-Aasian ensimmäisen kaupallisen vuorovesivoimalaitoksen. Kutchinlahdelle Intian länsirannikolle asennettiin 50 MW:n asennettu kapasiteettinen voimalaitos, ja rakentaminen aloitettiin vuoden 2012 alussa.
Venäjän Kamtšatkan niemimaalle suunniteltu Penzhinin vuorovesivoimalaitosprojekti on asennettuna 87 100 MW:n teholla ja vuotuisella sähköntuotantokapasiteetilla 200 TWh:n teholla maailman suurin vuorovesivoimalaitos. Valmistuttuaan Pinrennan lahden vuorovesivoimalaitoksen asennettu kapasiteetti on neljä kertaa nykyisen Kolmen rotkon voimalaitoksen kapasiteetti.